本發(fā)明涉及一種兼顧要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)通信和要求高吞吐量的數(shù)據(jù)通信的電動(dòng)機(jī)控制裝置。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，在電動(dòng)機(jī)控制裝置等電子裝置中，為了實(shí)現(xiàn)部件數(shù)量的削減和占有面積的降低，利用了將各種電路模塊(功能塊)集成化而得的ASIC(Application Specific Integrated Circuit：專用集成電路)。

例如將控制機(jī)床、機(jī)器人等中的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制裝置、例如主CPU(中央處理器)與集成化了各自發(fā)揮不同功能的多個(gè)電路模塊的ASIC通過(guò)總線而連接，在主CPU和ASIC之間進(jìn)行各種信號(hào)(命令信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)等)的收發(fā)。

在此，在主CPU和ASIC之間的通信(信號(hào)的收發(fā))中，因ASIC中所包含的各電路模塊的特性等導(dǎo)致例如混合有要求低延時(shí)(短的延遲時(shí)間)的數(shù)據(jù)通信和要求高吞吐量(每單位時(shí)間的大的傳輸量)的數(shù)據(jù)通信。

因此，例如為了提高控制機(jī)床、機(jī)器人等中的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制裝置的性能，需要兼顧上述不同數(shù)據(jù)通信地進(jìn)行處理。

以往，例如作為改善主CPU(第1電路裝置)與ASIC(第2電路裝置)之間的通信的方案，進(jìn)行了各種提案。例如，在日本專利第4558519號(hào)公報(bào)中，作為PCI Express(注冊(cè)商標(biāo))(PCI Express(注冊(cè)商標(biāo))：以下也稱為PCI-EX)中的設(shè)備的連接方式，提出了在控制器和PCI-EX設(shè)備之間通過(guò)多個(gè)通道(lane)進(jìn)行連接，來(lái)提高傳輸速度的方案。

此外，在日本特開(kāi)2013-054730號(hào)公報(bào)中提出了如下的方案：作為具有多核處理器的數(shù)值控制系統(tǒng)，例如應(yīng)用PCI Express(注冊(cè)商標(biāo))、HyperTransport(注冊(cè)商標(biāo))以及RapidIO(注冊(cè)商標(biāo))這樣的高速串行通信的接口，與應(yīng)用并行通信的接口時(shí)相比，削減了信號(hào)引腳數(shù)，降低了成本和實(shí)際面積。

并且，在日本特開(kāi)2008-204245號(hào)公報(bào)中提出了如下的方案：對(duì)于必須以短周期傳輸一定量的數(shù)據(jù)而結(jié)束的這樣的、同步轉(zhuǎn)發(fā)的制約較強(qiáng)的用途，為了低成本且少重傳(resending overheads)地高效地處理錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)的處理，應(yīng)用PCI-EX(PCI Express(注冊(cè)商標(biāo)))的虛擬模式。

如上所述，例如，由于各自發(fā)揮不同功能的多個(gè)電路模塊被集成到ASIC中，因此在主CPU與ASIC之間的通信中混合有要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)通信和要求高吞吐量的數(shù)據(jù)通信。

然而，在現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)控制裝置中存在如下的應(yīng)解決的課題：例如，由于經(jīng)由1個(gè)通信路徑(總線)進(jìn)行電路裝置之間的數(shù)據(jù)通信，因此要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)通信等待，或者，要求高吞吐量的數(shù)據(jù)通信的傳輸速度下降。

此外，例如專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的方法是通過(guò)多個(gè)通道進(jìn)行電路裝置之間的數(shù)據(jù)通信來(lái)提高傳輸速度的方法，并且，專利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的方法是通過(guò)應(yīng)用串行通信的接口來(lái)降低成本和實(shí)裝面積的方法，而不是經(jīng)由不同特性的通信路徑來(lái)進(jìn)行不同的數(shù)據(jù)通信。

并且，專利文獻(xiàn)3所公開(kāi)的方法是，針對(duì)同步轉(zhuǎn)發(fā)的制約強(qiáng)的用途也應(yīng)用PCI-EX的虛擬模式，低成本且少重傳地高效地進(jìn)行錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)的處理的方法，仍然不是經(jīng)由不同特性的通信路徑來(lái)進(jìn)行不同的數(shù)據(jù)通信。

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種電動(dòng)機(jī)控制裝置，其能夠在不同的電路裝置之間，對(duì)應(yīng)于各自的特性地兼顧要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)通信和要求高吞吐量的數(shù)據(jù)通信。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施方式，提供一種電動(dòng)機(jī)控制裝置，其包括第1電路裝置和第2電路裝置，經(jīng)由具有不同通信特性的至少2個(gè)通信路徑進(jìn)行上述第1電路裝置和上述第2電路裝置之間的數(shù)據(jù)通信，其中，上述第1電路裝置和上述第2電路裝置之間的數(shù)據(jù)通信包括：要求低延時(shí)的第1數(shù)據(jù)通信和要求高吞吐量的第2數(shù)據(jù)通信，經(jīng)由具有低延時(shí)特性的第1通信路徑來(lái)進(jìn)行上述第1電路裝置和上述第2電路裝置之間的上述第1數(shù)據(jù)通信，經(jīng)由具有高吞吐量特性的第2通信路徑來(lái)進(jìn)行上述第1電路裝置和上述第2電路裝置之間的上述第2數(shù)據(jù)通信。

上述第1通信路徑是調(diào)整第1緩沖區(qū)大小(Buffer Size)、第1有效載荷大小、以及第1通道數(shù)而具有低延時(shí)特性的第1串行總線，上述第2通信路徑是調(diào)整第2緩沖區(qū)大小、第2有效載荷大小、以及第2通道數(shù)而具有高吞吐量特性的第2串行總線，設(shè)定為上述第1緩沖區(qū)大小小于上述第2緩沖區(qū)大小，或者，上述第2有效載荷大小大于上述第1有效載荷大小，或者，上述第2通道數(shù)多于上述第1通道數(shù)，由此得以實(shí)現(xiàn)。上述第1串行總線和上述第2串行總線優(yōu)選為PCI Express(注冊(cè)商標(biāo))。

此外，也可以是，上述第1通信路徑為并行總線，上述第2通信路徑為高速串行總線，可以設(shè)上述并行總線是PCI總線、IFC總線、ATA總線、60x總線以及啟動(dòng)接口(ブートインターフェース)中的某一個(gè)，并設(shè)上述高速串行總線是PCI Express(注冊(cè)商標(biāo))、HyperTransport(注冊(cè)商標(biāo))以及RapidIO(注冊(cè)商標(biāo))中的某一個(gè)。

根據(jù)本發(fā)明的第2實(shí)施方式，提供一種電動(dòng)機(jī)控制裝置，其包括第1電路裝置和第2電路裝置，經(jīng)由通信路徑進(jìn)行上述第1電路裝置和上述第2電路裝置之間的數(shù)據(jù)通信，上述通信路徑包括高速串行總線中的至少2個(gè)虛擬模式的信道，在上述至少2個(gè)虛擬模式的信道中，使第1數(shù)據(jù)的第1優(yōu)先級(jí)高于第2數(shù)據(jù)的第2優(yōu)先級(jí)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，其中，第2數(shù)據(jù)的大小大于上述第1數(shù)據(jù)的大小。

在第2實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，優(yōu)選上述高速串行總線為PCI Express(注冊(cè)商標(biāo))，上述第1數(shù)據(jù)為要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)，上述第2數(shù)據(jù)為要求高吞吐量的數(shù)據(jù)。

根據(jù)第2實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置，與第1實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置同樣地，能夠在不同的電路裝置之間，與各自的特性相對(duì)應(yīng)地兼顧要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)通信和要求高吞吐量的數(shù)據(jù)通信。并且，根據(jù)第2實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置，不會(huì)使小的數(shù)據(jù)因大的數(shù)據(jù)而等待，由此能夠高效地轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。這會(huì)使要求低延時(shí)的、大小較小的數(shù)據(jù)以短的延遲進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

通過(guò)上述第1數(shù)據(jù)通信而傳輸?shù)牡?數(shù)據(jù)包括：寄存器和外圍部中的某個(gè)設(shè)備所關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，通過(guò)上述第2數(shù)據(jù)通信而傳輸?shù)牡?數(shù)據(jù)包括：伺服、主軸、I/O以及圖形中的某個(gè)所關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。上述第1電路裝置為第1半導(dǎo)體集成電路，上述第2電路裝置為設(shè)置有多個(gè)半導(dǎo)體集成電路的印刷基板。

或者，上述第1電路裝置為第1半導(dǎo)體集成電路，上述第2電路裝置為設(shè)置有多個(gè)電路宏的第2半導(dǎo)體集成電路。在此，上述第2半導(dǎo)體集成電路為上述電動(dòng)機(jī)控制裝置的專用集成電路，上述專用集成電路包括：伺服控制部、圖形引擎和I/O通信主站中的某個(gè)、以及處理要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)的外圍部，其中，伺服控制部對(duì)處理要求高吞吐量的數(shù)據(jù)的伺服電動(dòng)機(jī)或主軸電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，圖形引擎處理圖像，I/O通信主站控制I/O通信。此外，上述第1半導(dǎo)體集成電路為上述電動(dòng)機(jī)控制裝置的主CPU。

附圖說(shuō)明

通過(guò)參照以下的附圖，更明確地理解本發(fā)明。

圖1是概要性地表示本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置的各實(shí)施例的框圖。

圖2是表示圖1所示的電動(dòng)機(jī)控制裝置的變形例的框圖。

圖3是表示本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置的第1實(shí)施例的主要部分的框圖。

圖4是用于說(shuō)明圖3所示的第1實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)以及設(shè)定例的圖(之一)。

圖5是用于說(shuō)明圖3所示的第1實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)以及設(shè)定例的圖(之二)。

圖6是表示本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置的第2實(shí)施例的主要部分的框圖。

圖7是表示本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置的第3實(shí)施例的主要部分的框圖。

圖8是用于說(shuō)明電動(dòng)機(jī)控制裝置的一例的圖。

具體實(shí)施方式

首先，在詳述本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置的實(shí)施例前，參照?qǐng)D8，對(duì)電動(dòng)機(jī)控制裝置的一例及其問(wèn)題點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。圖8是用于說(shuō)明電動(dòng)機(jī)控制裝置的一例的圖，圖8中的(a)是表示電動(dòng)機(jī)控制裝置的一例的結(jié)構(gòu)的框圖，圖8中的(b)是表示圖8中的(a)所示的電動(dòng)機(jī)控制裝置中的數(shù)據(jù)種類的圖。

如圖8中的(a)所示，電動(dòng)機(jī)控制裝置包括：CPU(主CPU、第1電路裝置)1、對(duì)置裝置(ASIC、第2電路裝置)2、以及DSP(Digital Signal Processor，數(shù)字信號(hào)處理器)31。并且，電動(dòng)機(jī)控制裝置還可以包括：存儲(chǔ)裝置32和SRAM(Static Random Access Memory，靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)33。另外，SRAM 33通過(guò)電池而備用，但也可以應(yīng)用閃速存儲(chǔ)器等其他非易失性存儲(chǔ)器。

ASIC 2包括：連接CPU 1的接口(I/F)20、連接選擇板(未圖示)的I/F 21、DMA(Direct Memory Access，直接內(nèi)存存取)22、以及伺服控制部23。此外，ASIC 2還包括：連接DSP 31的I/F 24、連接各種周邊設(shè)備的外圍部25、圖形引擎26、以及I/O通信主站(master)27。

I/O通信主站27是用于控制I/O通信的電路，例如，將在用于存儲(chǔ)I/O圖像的RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器：用于I/O的RAM)28中存儲(chǔ)的輸出數(shù)據(jù)(DO)，通過(guò)I/O通信發(fā)送到從動(dòng)單元(未圖示)而輸出。另外，在圖8中的(a)中，I/O通信主站27控制I/O通信，但也可以進(jìn)行各種變形。

此外，例如將輸入到從動(dòng)單元的數(shù)據(jù)通過(guò)I/O通信作為輸入數(shù)據(jù)(DI)存儲(chǔ)在RAM 28中。在此，例如通過(guò)在CPU 1上執(zhí)行的順序程序來(lái)讀/寫RAM 28上的DI/DO。另外，CPU1也可以構(gòu)成為多核CPU。

圖形引擎26是用于對(duì)高級(jí)圖形功能的一部分進(jìn)行輔助的處理器，例如，包括：存儲(chǔ)畫(huà)面的圖像數(shù)據(jù)的VRAM(視頻RAM(Video RAM)；視頻存儲(chǔ)器)，以及MPU(微處理單元、微處理器)，其將存儲(chǔ)于VRAM中的數(shù)據(jù)輸出到顯示器(例如，LCD(液晶顯示器)等。

外圍部25例如與存儲(chǔ)裝置32、SRAM 33、鍵盤、A.SP/HDI、RTC這樣的各種周邊設(shè)備連接，其中，存儲(chǔ)裝置32包含：存儲(chǔ)有電動(dòng)機(jī)控制裝置的軟件的e MMC(注冊(cè)商標(biāo))(embedded Multi Media Card，嵌入式多媒體卡)、SD卡、e SSD(embedded Solid State Device，嵌入式固態(tài)器件)等。

其中，A.SP表示模擬輸出(模擬主軸輸出)，HDI表示輸入用于使執(zhí)行中的加工程序跳步(跳躍，skip)的信號(hào)的跳步信號(hào)輸入I/F。另外，HDI可以作為觸摸傳感器的信號(hào)的輸入I/F而使用，也可以作為傳感器用輸入數(shù)據(jù)(DI)接口而發(fā)揮作用。此外，RTC表示由晶體振蕩器及其計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成的實(shí)時(shí)數(shù)字時(shí)鐘，通過(guò)電池或電容器而動(dòng)作。

I/F 24是連接DSP 31的接口，在與伺服控制部(主軸/伺服控制部)23之間進(jìn)行信號(hào)的收發(fā)。伺服控制部23進(jìn)行例如用于進(jìn)行如下動(dòng)作的控制：向內(nèi)置的RAM區(qū)域?qū)懭雭?lái)自CPU 1的移動(dòng)指令值，DSP 31讀取該移動(dòng)指令值，使電動(dòng)機(jī)移動(dòng)到指令值的位置。這里，DSP 31例如構(gòu)成為多核DSP。此外，通過(guò)與伺服控制部23連接的伺服I/F進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的控制。

伺服I/F是用于連接伺服放大器、主軸放大器的接口，這些放大器例如與向使機(jī)床的各軸動(dòng)作的伺服電動(dòng)機(jī)、主軸電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力線，以及檢測(cè)各電動(dòng)機(jī)的位置和速度的反饋信號(hào)的輸入線連接。

即，從伺服控制部23通過(guò)伺服I/F對(duì)放大器發(fā)送電流的指令值。放大器根據(jù)該接收到的電流指令值進(jìn)行基于PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)的電流控制，將內(nèi)置于放大器中的電流傳感器的值通過(guò)伺服I/F發(fā)送給伺服控制部23。并且，還將來(lái)自電動(dòng)機(jī)的反饋信號(hào)通過(guò)伺服I/F發(fā)送給伺服控制部23。

DSP 31根據(jù)接受的電流傳感器的值、反饋信號(hào)的值，將下一個(gè)電流控制指令值通過(guò)伺服I/F發(fā)送給放大器。此外，DSP 31通過(guò)重復(fù)進(jìn)行該電流控制來(lái)控制電動(dòng)機(jī)，并按照從CPU1指示的移動(dòng)指令值使各軸到達(dá)。并且，DSP 31將反饋信號(hào)的值寫入到伺服控制部23中，CPU 1讀出該寫入的值來(lái)確認(rèn)軸到達(dá)了移動(dòng)指令值這一情況。

在此，DSP 31例如可以內(nèi)置于構(gòu)成為多核的CPU 1中，在該情況下，移動(dòng)指令值不是經(jīng)由伺服控制部、而是經(jīng)由與CPU 1連接的DRAM或CPU內(nèi)部的高速緩沖存儲(chǔ)器，在多核的DSP 31(用于DSP 31的核)和CPU 1(用于CPU 1的核)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

DMA 22例如不是基于CPU 1的轉(zhuǎn)發(fā)控制、而是經(jīng)由內(nèi)部總線29，對(duì)已存儲(chǔ)或要存儲(chǔ)于RAM 28和圖形引擎26的VRAM等中的數(shù)據(jù)進(jìn)行直接轉(zhuǎn)發(fā)控制。此外，DMA 22例如也對(duì)與經(jīng)由I/F 21而連接的選擇板之間的要求高吞吐量的數(shù)據(jù)進(jìn)行直接轉(zhuǎn)發(fā)控制。I/F 20包括仲裁器(arbiter)(總線仲裁器)201，對(duì)ASIC 2與CPU 1之間的數(shù)據(jù)通信(信號(hào)的收發(fā))進(jìn)行調(diào)停來(lái)進(jìn)行控制。

在圖8中的(a)中，CPU 1和ASIC 2通過(guò)通信路徑CP 0連接，進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的收發(fā)。即，經(jīng)由I/F 20進(jìn)行的CPU 1與ASIC 2之間的數(shù)據(jù)通信包括：例如使執(zhí)行中的加工程序跳步的跳步信號(hào)、用于傳感器的輸入數(shù)據(jù)，或者，實(shí)時(shí)數(shù)字時(shí)鐘的信號(hào)、從存儲(chǔ)裝置32輸入的來(lái)自外圍部25的要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)D1，以及例如通過(guò)DMA 22控制的RAM 28或圖形引擎26的VRAM等的要求高吞吐量的數(shù)據(jù)D2。另外，要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)D1例如還包括：在ASIC 2所包含的各種電路模塊中進(jìn)行各種設(shè)定的寄存器的數(shù)據(jù)。

即，作為通信路徑CP 0，例如即使應(yīng)用PCI-EX等高速串行總線，經(jīng)由該通信路徑CP 0在CPU 1和ASIC 2之間被收發(fā)的數(shù)據(jù)中也混合有要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)D1以及要求高吞吐量的數(shù)據(jù)D2。

如圖8中的(b)所示，要求低延時(shí)(例如，～字節(jié)每微秒：B/u(μ)sec)的數(shù)據(jù)(第1數(shù)據(jù))D1是與寄存器、外圍部25相關(guān)聯(lián)的小容量的數(shù)據(jù)，此外，要求高吞吐量(例如，～千字節(jié)每毫秒：kB/msec)的數(shù)據(jù)(第2數(shù)據(jù))D2是與伺服、主軸、I/O或圖形相關(guān)聯(lián)的大容量的數(shù)據(jù)。

如上所述，通信路徑CP 0例如可以應(yīng)用高速串行總線，但在該情況下，經(jīng)由相同的通信路徑，在CPU 1與ASIC 2之間通信要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)D1和要求高吞吐量的數(shù)據(jù)D2。即，在圖8中的(a)所示的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，CPU 1與ASIC 2之間的數(shù)據(jù)通信經(jīng)由相同的通信路徑(總線)而進(jìn)行，因此可能發(fā)生要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)通信進(jìn)行等待，或者，要求高吞吐量的數(shù)據(jù)通信的傳輸速度下降的不良情況。

以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置的實(shí)施例。圖1是概要性地表示本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置的各實(shí)施例的框圖，分別地，圖1中的(a)概要性地表示各實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)，圖1中的(b)概要性地表示第1實(shí)施例，圖1中的(c)概要性地表示第2實(shí)施例，圖1中的(d)概要性地表示第3實(shí)施例。

如圖1中的(a)所示，本實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置包括CPU(主CPU，第1電路裝置)1和ASIC(對(duì)置裝置，第2電路裝置)2，經(jīng)由具有不同的通信特性的第1通信路徑CP 1和第2通信路徑CP 2進(jìn)行CPU 1與ASIC 2之間的數(shù)據(jù)通信(信號(hào)的收發(fā))。

即，在CPU 1和ASIC 2之間，經(jīng)由具有低延時(shí)特性的第1通信路徑CP 1進(jìn)行收發(fā)要求低延時(shí)的第1數(shù)據(jù)D1的第1通信，經(jīng)由具有高吞吐量特性的第2通信路徑CP 2進(jìn)行收發(fā)要求高吞吐量的第2數(shù)據(jù)D2的第2通信。

如圖1中的(b)所示，第1實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置是如下的裝置：在CPU 1和ASIC 2之間，通過(guò)高速串行總線(例如，PCI-EX)構(gòu)成收發(fā)第1數(shù)據(jù)D1的第1通信路徑CP 11和收發(fā)第2數(shù)據(jù)D2的第2通信路徑CP 12，調(diào)整各自的各種參數(shù)來(lái)將第1通信路徑CP 11設(shè)定成適合于低延時(shí)的數(shù)據(jù)通信的特性，并將第2通信路徑CP 12設(shè)定成適合于高吞吐量的數(shù)據(jù)通信的特性。另外，在后面參照?qǐng)D3～圖5詳細(xì)說(shuō)明第1實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的細(xì)節(jié)。

如圖1中的(c)所示，第2實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置是如下的裝置：在CPU 1和ASIC 2之間，通過(guò)并行總線構(gòu)成收發(fā)第1數(shù)據(jù)D1的第1通信路徑CP21，并通過(guò)高速串行總線構(gòu)成收發(fā)第2數(shù)據(jù)D2的第2通信路徑CP 12。另外，在后面參照?qǐng)D6詳細(xì)說(shuō)明第2實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的細(xì)節(jié)。

如圖1中的(d)所示，第3實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置是如下的裝置：經(jīng)由通信路徑CP 3進(jìn)行CPU 1和ASIC 2之間的數(shù)據(jù)通信，通信路徑CP 3包括高速串行總線(例如，PCI-EX)中的至少2個(gè)虛擬模式的信道CP 31、CP 32。并且，在至少2個(gè)虛擬模式的信道CP 31、CP 32中，設(shè)為第1數(shù)據(jù)D1的第1優(yōu)先級(jí)高于第2數(shù)據(jù)D2的第2優(yōu)先級(jí)來(lái)進(jìn)行通信，其中，第2數(shù)據(jù)D2的大小大于第1數(shù)據(jù)D1的大小。另外，在后面參照?qǐng)D7詳細(xì)說(shuō)明第3實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的細(xì)節(jié)。

這樣，根據(jù)本實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置，能夠在不同的電路裝置之間，與各自的特性對(duì)應(yīng)地兼顧要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)通信和要求高吞吐量的數(shù)據(jù)通信。

在以上，ASIC 2例如可以應(yīng)用除了I/F 20以外的與參照?qǐng)D8說(shuō)明的結(jié)構(gòu)一樣的結(jié)構(gòu)。在此，第1電路裝置1并不限定于電動(dòng)機(jī)控制裝置的主CPU，此外，第2電路裝置2并不限定于電動(dòng)機(jī)控制裝置的ASIC(專用集成電路)，也可以是其他各種半導(dǎo)體集成電路。并且，第1電路裝置1與第2電路裝置2之間的信號(hào)的收發(fā)并不限定于低延時(shí)和高吞吐量，此外，第1電路裝置1與第2電路裝置2之間的通信路徑也可以有3個(gè)以上。

圖2是表示圖1所示的電動(dòng)機(jī)控制裝置的變形例的框圖。從圖2與上述的圖1中的(a)的比較可知，上述各實(shí)施例中的第2電路裝置并不限定于設(shè)置有多個(gè)電路模塊的ASIC(半導(dǎo)體集成電路)2，例如也可以是設(shè)置有相當(dāng)于參照?qǐng)D8中的(a)說(shuō)明的各電路模塊的多個(gè)半導(dǎo)體集成電路的印刷基板2’。

并且，如上所述，各實(shí)施例中的第1電路裝置并不限定于電動(dòng)機(jī)控制裝置的主CPU 1，也可以是其他各種半導(dǎo)體集成電路1。另外，在本變形例中，半導(dǎo)體集成電路1與印刷基板2’之間的第1通信路徑CP1和第2通信路徑CP 2，也可以直接應(yīng)用參照?qǐng)D1中的(b)～圖1中的(d)說(shuō)明了概要的第1實(shí)施例～第3實(shí)施例的第1通信路徑CP 11、CP 21、CP 31以及第2通信路徑CP 12、CP 22、CP 32。

圖3是表示本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置的第1實(shí)施例的主要部分的框圖，示出了與CPU 1連接的ASIC 2中的接口(I/F)20a、以及第1通信路徑CP 11和第2通信路徑CP 12。另外，ASIC 2的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于參照?qǐng)D8說(shuō)明的結(jié)構(gòu)，圖8中的I/F 20相當(dāng)于圖3所示的I/F 20a。

如之前參照?qǐng)D1中的(b)說(shuō)明了概要的那樣，在第1實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，在CPU 1和ASIC 2之間，通過(guò)高速串行總線(PCI-EX)構(gòu)成了收發(fā)要求低延時(shí)的第1數(shù)據(jù)D1的第1通信路徑CP 11和收發(fā)要求高吞吐量的第2數(shù)據(jù)D2的第2通信路徑CP 12這兩者。

如圖3所示，ASIC 2的I/F 20a包括：第1通信路徑緩沖部211，其包括用于第1通信路徑(第1PCI-EX)CP 11的發(fā)送緩沖區(qū)(TX緩沖區(qū))和接收緩沖區(qū)(RX緩沖區(qū))；第2通信路徑緩沖部212，其包括用于第2通信路徑(第2PCI-EX)CP 12的發(fā)送緩沖區(qū)和接收緩沖區(qū)；以及總線橋213。其中，總線橋213是用于經(jīng)由緩沖部211和212而連接第1、第2通信路徑CP 11、CP 12與ASIC 2的內(nèi)部總線29的電路。

圖4和圖5是用于說(shuō)明圖3所示的第1實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)以及設(shè)定例的圖。在此，圖4表示按數(shù)據(jù)包(packet)種類的緩沖區(qū)大小(buffer size)的結(jié)構(gòu)例，圖5中的(a)表示按發(fā)送/收發(fā)的緩沖區(qū)大小的結(jié)構(gòu)例，圖5中的(b)表示通道數(shù)的結(jié)構(gòu)例，圖5中的(c)表示有效載荷大小的設(shè)定例。

在圖4和圖5中的(a)～圖5中的(c)中，“高吞吐量”表示要求高吞吐量的數(shù)據(jù)D2，“低延時(shí)”表示要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)D1。此外，“高吞吐量”的“TX緩沖區(qū)”和“RX緩沖區(qū)”對(duì)應(yīng)于圖3所示的第2通信路徑緩沖部212中的發(fā)送緩沖區(qū)和接收緩沖區(qū)，“低延時(shí)”的“TX緩沖區(qū)”和“RX緩沖區(qū)”對(duì)應(yīng)于圖3所示的第1通信路徑緩沖部211中的發(fā)送緩沖區(qū)和接收緩沖區(qū)。

首先，如圖5中的(a)所示，關(guān)于緩沖區(qū)的大小，例如針對(duì)要求高吞吐量的數(shù)據(jù)D2(高吞吐量)，將發(fā)送緩沖區(qū)(TX緩沖區(qū))的大小設(shè)為256[比特]，將接收緩沖區(qū)(RX緩沖區(qū))的大小設(shè)為4096[比特]。此外，針對(duì)要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)D1(低延時(shí))，將發(fā)送緩沖區(qū)(TX緩沖區(qū))的大小設(shè)為64[比特]，將接收緩沖區(qū)(RX緩沖區(qū))的大小設(shè)為256[比特]。

并且，如圖4所示，針對(duì)要求高吞吐量的數(shù)據(jù)D2(高吞吐量)，在發(fā)送緩沖區(qū)(TX緩沖區(qū))和接收緩沖區(qū)(RX緩沖區(qū))的數(shù)據(jù)包中，將發(fā)布的請(qǐng)求(Posted Request)、未發(fā)布的請(qǐng)求(NON Posted Request)以及插補(bǔ)請(qǐng)求(Completion Request)的各頭(Headers)設(shè)為256[比特]，并將各數(shù)據(jù)(data)設(shè)為4096[比特]。

另一方面，針對(duì)要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)D1(低延時(shí))，在發(fā)送緩沖區(qū)(TX緩沖區(qū))和接收緩沖區(qū)(RX緩沖區(qū))的數(shù)據(jù)包中，將發(fā)布的請(qǐng)求(Posted Request)、未發(fā)布的請(qǐng)求(Non Posted Request)以及插補(bǔ)請(qǐng)求(Completion Request)的各頭(Headers)設(shè)為64[比特]，并將各數(shù)據(jù)(data)設(shè)為256[比特]。

然而，在PCI-EX中，例如進(jìn)行相互連絡(luò)(連接)接收緩沖區(qū)的容量來(lái)通信的流程控制(Flow Control)。通常，該流程控制通過(guò)硬件自動(dòng)地進(jìn)行，因此難以通過(guò)軟件來(lái)控制。

因此，例如若緩沖區(qū)大小較大則不等待而一個(gè)接一個(gè)地進(jìn)行信號(hào)的收發(fā)(數(shù)據(jù)通信)，因此吞吐量變大(變高)，但在滯留在緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)較多的情況下，例如從CPU1發(fā)送各個(gè)數(shù)據(jù)開(kāi)始到ASIC(對(duì)置裝置)2接收為止的等待時(shí)間變長(zhǎng)，即延時(shí)變長(zhǎng)(變高)。

因此，可知，優(yōu)選將進(jìn)行要求高吞吐量的數(shù)據(jù)D2的收發(fā)的第2通信路徑CP 12側(cè)的緩沖區(qū)大小設(shè)定得大，將進(jìn)行要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)D1的收發(fā)的第1通信路徑CP 11側(cè)的緩沖區(qū)大小設(shè)定得小。

即，通過(guò)將用于第1通信路徑(第1PCI-EX)CP 11的緩沖區(qū)大小設(shè)定得小，將用于第2通信路徑(第2PCI-EX)CP 12的緩沖區(qū)大小設(shè)定得大，例如即使兩者都是相同的PCI-EX，也可以使第1通信路徑CP 11適合于要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)D1，使第2通信路徑CP 12適合于要求高吞吐量的數(shù)據(jù)D2。

此外，如圖5中的(b)所示，關(guān)于通道數(shù)的結(jié)構(gòu)，例如針對(duì)要求高吞吐量的數(shù)據(jù)D2(高吞吐量)，將通道數(shù)設(shè)定得大(例如，4)，針對(duì)要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)D1(低延時(shí))，將通道數(shù)設(shè)定得小(例如，1)。

即，關(guān)于基于通道數(shù)的速度差，例如數(shù)據(jù)包大小越大則影響越大，因此在合計(jì)的通道數(shù)受限制的情況下，將收發(fā)要求高吞吐量的數(shù)據(jù)D2的第2通信路徑CP 12的通道數(shù)設(shè)定得大，將收發(fā)要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)D1的第1通信路徑CP 11的通道數(shù)設(shè)定得小。由此，可以使第1通信路徑CP 11適合于要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)D1，使第2通信路徑CP 12適合于要求高吞吐量的數(shù)據(jù)D2。

并且，如圖5中的(c)所示，關(guān)于有效載荷大小(最大有效載荷大小)，例如針對(duì)要求高吞吐量的數(shù)據(jù)D2(高吞吐量)，將有效載荷大小設(shè)定得大(例如，4096[比特])，針對(duì)要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)D1(低延時(shí))，將有效載荷大小設(shè)定得小(例如，128[比特])。

即，例如在PCI-EX的標(biāo)準(zhǔn)中，可以通過(guò)配置寄存器來(lái)指定數(shù)據(jù)包的最大大小(有效載荷大小)，并將第1通信路徑CP 11側(cè)的有效載荷大小設(shè)定得小，將第2通信路徑CP 12側(cè)的有效載荷大小設(shè)定得大。由此，可以使第1通信路徑CP 11適合于要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)D1，使第2通信路徑CP 12適合于要求高吞吐量的數(shù)據(jù)D2。

根據(jù)第1實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置，即使在CPU 1和ASIC 2之間，通過(guò)高速串行總線(PCI-EX)構(gòu)成收發(fā)要求低延時(shí)的第1數(shù)據(jù)D1的第1通信路徑CP 11和收發(fā)要求高吞吐量的第2數(shù)據(jù)D2的第2通信路徑CP 12，也能夠調(diào)整與各個(gè)通信路徑相關(guān)的緩沖區(qū)大小、有效載荷大小以及通道數(shù)這些參數(shù)，由此能夠低延時(shí)地收發(fā)第1數(shù)據(jù)D1，并且高吞吐量地收發(fā)第2數(shù)據(jù)D2。

由此，根據(jù)第1實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置，在不同的電路裝置之間，能夠與各自的特性對(duì)應(yīng)地兼顧要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)通信和要求高吞吐量的數(shù)據(jù)通信，并能夠提高控制機(jī)床、機(jī)器人等中的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制裝置的性能。這些在其他實(shí)施例和變形例中也相同。

另外，高速串行總線并不限定于PCI-EX，此外，要調(diào)整的參數(shù)當(dāng)然也并不限定于緩沖區(qū)大小、有效載荷大小以及通道數(shù)。并且，根據(jù)第1實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置，也可以經(jīng)由與各自的特性對(duì)應(yīng)的、不同特性的通信路徑來(lái)進(jìn)行要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)通信和要求高吞吐量的數(shù)據(jù)通信。這些在以下說(shuō)明的第2實(shí)施例中也相同。

圖6是表示本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置的第2實(shí)施例的主要部分的框圖，示出了與CPU 1連接的ASIC 2中的I/F 20b、以及第1通信路徑CP 21和第2通信路徑CP 22。另外，ASIC 2的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于參照?qǐng)D8說(shuō)明的結(jié)構(gòu)，圖8中的I/F 20相當(dāng)于圖6所示的I/F 20b。

如之前參照?qǐng)D1中的(c)說(shuō)明了概要的那樣，在第2實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，在CPU 1和ASIC 2之間，通過(guò)并行總線構(gòu)成收發(fā)要求低延時(shí)的第1數(shù)據(jù)D1的第1通信路徑CP 21，并通過(guò)高速串行總線(PCI-EX)構(gòu)成收發(fā)要求高吞吐量的第2數(shù)據(jù)D2的第2通信路徑CP 22。

如圖6所示，ASIC 2的I/F 20b包括：用于第1通信路徑(并行總線)CP 21的第1通信路徑I/F 221、用于第2通信路徑(PCI-EX)CP 22的第2通信路徑I/F 222以及總線橋223。其中，總線橋223是用于經(jīng)由第1、第2通信路徑I/F 221、222而連接第1、第2通信路徑CP 21、CP 22和ASIC 2的內(nèi)部總線29的電路。

作為第1通信路徑CP 21，例如可以應(yīng)用PCI(Peripheral Component Interconnect，外設(shè)部件互連)、IFC(International Field-bus Consortium，國(guó)際現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn))、ATA(Advanced Technology Attachment，高級(jí)技術(shù)附加裝置標(biāo)準(zhǔn))、60x總線以及啟動(dòng)接口(Boot I/F)這樣的各種標(biāo)準(zhǔn)的并行總線。

然而，PCI-EX等高速串行總線例如是僅由一對(duì)或多個(gè)差動(dòng)對(duì)構(gòu)成的接口，串行/并行變換需要預(yù)定的時(shí)間，因此在收發(fā)信號(hào)時(shí)存在一定的時(shí)間損耗(time loss)。但是，例如可以將信號(hào)的頻率(轉(zhuǎn)發(fā)速度)設(shè)為8GHz左右。與此相對(duì)，PCI等并行總線例如是由多個(gè)地址線、多個(gè)數(shù)據(jù)線以及多個(gè)控制線構(gòu)成，不需要變換數(shù)據(jù)(信號(hào))，因此時(shí)間損耗小。但是，信號(hào)的頻率例如延遲到100MHz左右。

因此，在該第2實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，在CPU 1和ASIC 2之間，通過(guò)并行總線構(gòu)成第1通信路徑CP 21，由此，可以使第1通信路徑CP 21適合于要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)D1，通過(guò)高速串行總線構(gòu)成第2通信路徑CP 22，由此可以使第2通信路徑CP 22適合于要求高吞吐量的數(shù)據(jù)D2。

圖7是表示本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置的第3實(shí)施例的主要部分的框圖，示出了與CPU 1連接的ASIC 2中的I/F 20c、以及第1通信路徑CP 31和第2通信路徑CP 32。另外，ASIC 2的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于參照?qǐng)D8說(shuō)明的結(jié)構(gòu)，圖8中的I/F 20對(duì)應(yīng)于圖7所示的I/F 20c。

如之前參照?qǐng)D1中的(d)說(shuō)明了概要的那樣，第3實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置是如下的裝置：經(jīng)由通信路徑CP 3進(jìn)行CPU 1和ASIC 2之間的數(shù)據(jù)通信，通信路徑CP 3包括高速串行總線(例如，PCI-EX)中的至少2個(gè)虛擬模式的信道CP 31、CP 32。在此，在至少2個(gè)虛擬模式的信道CP 31、CP 32中，設(shè)為第1數(shù)據(jù)D1的第1優(yōu)先級(jí)高于第2數(shù)據(jù)D2的第2優(yōu)先級(jí)來(lái)進(jìn)行通信，其中，第2數(shù)據(jù)D2的大小大于第1數(shù)據(jù)D1的大小。

如圖7所示，ASIC 2的I/F 20c例如應(yīng)用了PCI-EX中的2個(gè)虛擬模式的信道CP 31和CP 32，由此，包括相當(dāng)于參照?qǐng)D3說(shuō)明的第1實(shí)施例中的第1、第2通信路徑緩沖部211、212的第1、第2虛擬信道緩沖部231、232。并且，I/F 20c包括總線橋233和虛擬信道控制部234。

虛擬信道控制部234例如是進(jìn)行用于將連接CPU 1和ASIC 2的高速串行總線CP 3用作2個(gè)虛擬模式的信道CP 31、CP 32的控制的裝置，例如，也進(jìn)行使大小較小的第1數(shù)據(jù)D1的優(yōu)先級(jí)高于第2數(shù)據(jù)D2的優(yōu)先級(jí)的處理，其中，第2數(shù)據(jù)D2的大小大于第1數(shù)據(jù)D1的大小。此外，總線橋233是用于經(jīng)由緩沖部231、232和虛擬信道控制部234而連接高速串行總線CP 3與ASIC 2的內(nèi)部總線29的電路。

然而，例如在PCI-EX的標(biāo)準(zhǔn)中，具有將1個(gè)信道使用為多個(gè)信道的虛擬信道(虛擬模式)的功能，能夠按照各個(gè)信道設(shè)定訪問(wèn)的優(yōu)先級(jí)。在該第3實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置中，使高速串行總線(PCI-EX)中的2個(gè)虛擬模式的信道CP 31和CP 32對(duì)應(yīng)，例如設(shè)置用于大小較小的數(shù)據(jù)D1的第1虛擬信道緩沖部231和用于大小較大的數(shù)據(jù)D2的第2虛擬信道緩沖部232。

其中，大小較小的數(shù)據(jù)D1相當(dāng)于要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)，此外，大小較大的數(shù)據(jù)D2相當(dāng)于要求高吞吐量的數(shù)據(jù)。例如，通過(guò)虛擬信道控制部234指定這些數(shù)據(jù)D1和D2的優(yōu)先級(jí)，例如將要求低延時(shí)的大小較小的數(shù)據(jù)D1的優(yōu)先級(jí)設(shè)定得高，將要求高吞吐量的大小較大的數(shù)據(jù)D2的優(yōu)先級(jí)設(shè)定得低。

由此，例如要求低延時(shí)的大小較小的數(shù)據(jù)D1不會(huì)因大小較大的數(shù)據(jù)D2的數(shù)據(jù)通信而等待，以較短的延遲進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。即，根據(jù)第3實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置，能夠與各自的特性對(duì)應(yīng)地兼顧要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)通信和要求高吞吐量的數(shù)據(jù)通信。

即，根據(jù)第3實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置，不會(huì)使較小的數(shù)據(jù)因較大的數(shù)據(jù)等待，由此能夠高效地傳輸數(shù)據(jù)，這會(huì)使得要求低延時(shí)的大小較小的數(shù)據(jù)以較短的延遲進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。另外，作為基于高速串行總線CP 3的虛擬信道，以基于PCI-EX的2個(gè)虛擬模式的信道CP 31、CP 32為例進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定于此。

根據(jù)第1實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置，在不同的電路裝置之間，能夠與各自的特性對(duì)應(yīng)地兼顧要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)通信和要求高吞吐量的數(shù)據(jù)通信。此外，根據(jù)第1實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制裝置，也可以經(jīng)由與各自的特性對(duì)應(yīng)的、不同特性的通信路徑來(lái)進(jìn)行要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)通信和要求高吞吐量的數(shù)據(jù)通信。

即，可以經(jīng)由具有低延時(shí)特性的第1通信路徑進(jìn)行要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)通信，此外，可以經(jīng)由具有高吞吐量特性的第2通信路徑進(jìn)行要求高吞吐量的數(shù)據(jù)通信。由此，能夠提高控制機(jī)床、機(jī)器人等中的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制裝置的性能。

根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)控制裝置，實(shí)現(xiàn)了如下效果：在不同的電路裝置之間，能夠與各自的特性對(duì)應(yīng)地兼顧要求低延時(shí)的數(shù)據(jù)通信和要求高吞吐量的數(shù)據(jù)通信。

以上，說(shuō)明了實(shí)施方式，但在此記載的所有例子、條件是以幫助理解發(fā)明和應(yīng)用于技術(shù)的發(fā)明的概念為目的記載的，尤其，所記載的例子、條件并不是限定本發(fā)明的范圍的。此外，說(shuō)明書(shū)中這樣的記載不是表示發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。詳細(xì)記載了發(fā)明的實(shí)施方式，但也應(yīng)理解在不脫離發(fā)明的精神和范圍的情況下進(jìn)行各種變更、置換、變形。